公共廚房通風空調系統設計探討

余樂 YU Le

（中鐵十一局集團有限公司勘察設計院，武漢 430223）

0 引言

公共廚房項目功能多樣，受建筑布局及各種工藝流程影響，合理地布置事故通風、補風及排油煙等廚房通風設計比較復雜。同時，廚房在土建施工圖設計中僅預留油煙機補風條件，由于廚房工藝設計跟進不及時，造成后期廚房灶具、蒸柜等工藝調整乃至房間布局調整，易造成通風系統及油煙系統條件不足，導致廚房通風氣流組織不流暢、室內環(huán)境惡劣等。另外，夏季廚房作業(yè)時室內溫度可能高達37℃及以上，嚴重影響廚房工作人員的工作環(huán)境，甚至容易導致人員中暑事件發(fā)生。

1 廚房通風系統

廚房通風系統按功能的不同，劃分為廚房局部排風（油煙罩）、全面排風（房間換氣）、油煙補風、事故通風、消防排煙等五個部分，因此，應從這五個方面分別進行考慮和設計。消防排煙及消防補風部分在國家相關規(guī)范已有相關說明，本文不再贅述。

①對于廚房烹飪間和作業(yè)區(qū)等產生油煙的場所，需設置有油煙過濾功能的排風罩及除油裝置的局部機械排風系統，設計應優(yōu)先采用高效率的排油煙裝置如吹吸式排風罩（見圖1 吹吸式排風罩），以及具有自動清洗功能的除油裝置（見圖2 水霧凈化式排煙罩）；在土建建筑結構條件受限時，也可采用運水煙罩（見圖3 運水煙罩）。處理后的油煙最高允許排放濃度不得超過2.0mg/m3，凈化設備的最低去除效率小型不宜低于60%，中型不宜低于75%，大型不宜低于85%[2]。對于有可能產生大量水蒸汽的廚房設備如蒸柜，宜單獨設置于房間內，廚房設備正上方應設置機械式排風罩。

圖1 吹吸式排風罩

圖2 水霧凈化式排煙罩

圖3 運水煙罩

②廚房全面排風系統主要用于對廚房烹飪區(qū)進行通風換氣，既可作為廚房排油煙系統的溢漏排風的補充，又可以在廚房不進行相關工作時，對室內進行全面通風換氣，提高室內空氣質量。

③廚房補風系統既可用于提供天然氣燃燒所必需的氧氣，又可用于補充全面排風所帶走的空氣。當廚房采用機械排風時，廚房內顯負壓，防止烹飪時油煙氣味竄至其它房間；同時房間內負壓值不能過大，不然極有可能給廚房灶具的正常使用帶來不利影響，也會導致來自周圍房間及場所的自然補風量不足，導致機械排風量不能滿足設計要求。故當廚房開門后，負壓補風當風速不超過1m/s時，可采用自然補風系統，當超過該風速時應設置機械補風系統，且根據實際工程經驗，補風量宜為排風量的80%～90%。

④廚房灶具以天然氣為熱源燃料，在實際操作中，由于是易燃易爆燃料、管道閥門的泄露等，當濃度達到相應的爆炸下限時，遇明火及熱源時，可能產生燃燒和爆炸，應設置相應的事故通風；且事故通風系統的室外排風口應符合下列規(guī)定[3]：1）排風口不應布置在人員經常停留和經常通行的地點以及臨近窗戶、天窗、室門等設施的地點。2）排風口與機械送風系統的進風口之間的水平距離不應小于20m；當水平距離不足20m 時，排風口應高出進風口，并不宜小于6m。3）當排氣中含有可燃氣體時，事故通風系統排風口應遠離火源30m 以上，距可能火花濺落地點應大于20m。4）排風口不應朝向空調動力陰影區(qū)，不宜朝向空氣正壓區(qū)。5）排除有爆炸危險物質的排風管應采用金屬風管，并直通室外安全處，且不應暗敷。

⑤廚房設備間發(fā)熱量較大，宜設置空調設置降溫措施；廚房作業(yè)時，廚房內會產生大量水蒸氣及油煙，油煙容易附著在空調盤管上，造成空調盤管換熱效率下降，嚴重時可使空調換熱盤管翅片管堵塞，造成空調設備失效，故建議選用全新風空調系統，直接使用室外新風，不采用室內循環(huán)空氣。通常將部分廚房補風降溫后作為崗位送風送至工作區(qū)域（送風口沿排風罩布置，兩者之間距離不宜小于0.7m）。

2 廚房通風系統設計

2.1 通風量的設計計算

以某公共廚房（見圖4）為例，公共廚房面積為105m2，層高為5m，設備間較多，設有廚房烹飪間、白案間、洗碗間、蔬菜粗加工、魚肉粗加工、主食庫、副食庫等房間。下面從土建施工圖階段分析廚房通風設計，由于廚具設備沒有處于最佳擺放位置且工藝專業(yè)未提前介入，故對廚房烹飪間采用換氣次數法估算，并預留土建局部排風設計條件，通風換氣次數按40 次/h 取值，預留出油煙井、油煙風機等安裝條件；廚房預留補風條件，補風量按全面排風及局部排風量的80%考慮設計；設計一套平時通風兼事故通風系統（見圖5），并與燃氣報警裝置聯控控制，當燃氣濃度超過爆炸下限要求時，啟動事故風機進行排風。

設計計算總排風量為L=105×40×5=21000m3/h；事故通風量為L=105×12×5=6300m3/h；全面排風量為L=105×6×5=3150m3/h；局部排風量為17850m3/h。

2.2 廚房排風風機的選型計算

爐灶排風選用一臺19700m3/h 的油煙風機，編號為PYY-1；全面排風選用一臺7000m3/h 的防爆風機，編號為PF-1，兼用于廚房的事故通風機；補風機采用一臺21400m3/h 的軸流風機，編號為SF-1。

2.3 廚房通風系統控制工藝運行要求

夏冬季及過渡季節(jié)廚房開灶時，開啟油煙風機PYY-1、補風機SF-1 及排風機PF-1；當廚房不開灶時，開啟排風機PF-1 對廚房進行全面通風換氣，排除廚房內的異味；當燃氣發(fā)生泄漏且達到爆炸下限時，燃氣報警裝置自動啟動并連鎖開啟事故通風機PF-1 進行事故通風。

3 廚房通風量的理論計算

3.1 局部排風量計算

排風罩的平面尺寸設計時，一般要比爐灶尺寸大100mm，排風罩的下沿距離爐灶面的距離不宜小于1.0m，排風罩的高度不宜小于0.6m，排風罩的最小排風量以下列計算值的大值為準[4]：

①按公式計算如下

式中：L—排風量（m3/h）；P—油煙罩的罩口周邊長度（罩口靠墻的一側不計入）（m）；H—罩口距灶面的距離（m）。

②按罩口斷面的吸風速度不小于0.5m/s 的計算風量計算。

式中：L—排風量（m3/h）；S—油煙罩口面積（m2）；V—罩口斷面的吸風速度（m/s），不小于0.5m/s；洗碗間的排風量按排風罩斷面風速不宜小于0.2m/s。

3.2 全面排風量計算

全面排風量計算值為總通風量減去局部排風量，并需復核全面排風換氣次數應不低于6 次/h。

3.3 事故通風量計算

當燃氣發(fā)生泄漏事故時，應設置事故通風系統，其換氣次數取12 次/h。

3.4 總排風量的計算

廚房機械通風系統排風量宜根據熱平衡公式計算[2]

式中：L—排風量（m3/h）；Q—室內顯熱發(fā)熱量（W）；tp—廚房計算排風溫度（℃），冬季取15℃，夏季取35℃；ts—送風溫度（℃）。

室內顯熱發(fā)熱量Q（W），按以下計算：

Q1—廚房工藝設備發(fā)熱量（W），以工藝專業(yè)提供數據為準；Q2—操作人員散熱量（W）；Q3—照明燈具散熱量（W）；Q4—外圍護結構冷負荷（W）。

4 廚房排風系統設計其他注意事項

①嚴寒和寒冷地區(qū)設置機械補風時，宜對新風采取加熱措施；②產生油煙設備的排風應進行油煙凈化處理，其油煙排放濃度及凈化設備的最低去除效率不應低于國家現行相應標準的規(guī)定；③廚房排油煙風道不得與防火排煙風道共用；④排風罩、排油煙風道及排風機的設置安裝，需有利于油、水的收集和油污清理，且應采取防止油煙氣味外溢的措施。

5 排油煙罩的選用和設置要求

油煙罩通常由不銹鋼制作而成，多采用3～5mm 厚不銹鋼板制成，在設計時應根據風量和風速要求選用；油煙罩的設置應根據廚房工藝布局要求而定，罩口斷面需與爐灶操作區(qū)及蒸柜廚具區(qū)域水平投影線相吻合，油煙罩外邊緣不宜超過灶臺邊緣，罩口邊緣下方設置50mm 高的排油水槽接入排水溝，并于排水溝最低處用排水管接入隔油池中，經處理達標后排入市政管網。油煙罩內需設置油煙過濾器，且應方便清洗和替換，以避免長時間工作后，使油煙沿管道流入排煙風機電機造成排油煙機損壞。

6 結論

本文結合工程實例，對廚房通風設計做出了相應分析，對通風設計具有一定的參考意義；在實際工作中，需進行合理的廚房通風空調系統的設計工作，并正確選用、安裝油煙罩，正確選型油煙風機及油煙凈化器；同時規(guī)范平時通風管理措施，可使廚房內的空氣品質得到重大改觀，并保證廚房的安全整潔衛(wèi)生。